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管乐主要包括木管乐器和铜管乐器，木管乐器里有长笛、短笛、单簧管、双簧管、英国管、萨克斯、巴松。铜管乐器有圆号、小号、短号、中音号、低音号、长号、大号。铜管乐器与木管乐器都是靠管内的空气柱发声，铜管乐器靠呼出的空气一起管体振动，木管乐器是靠空气引起哨片的振动发出声音，通过改变按键来改变音调，产生独特的吹奏音。38513
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本文将在此介绍两款由日本政法大学研制的著名的音乐演奏机器人。这两款音乐机器人都是管乐演奏机器人，分别是萨克斯演奏机器人和小号演奏机器人，分别属于木管乐器演奏机器人与铜管演奏音乐机器人。这两管乐器自动演奏机器人主要采用低压大排量的空气压缩机来代替人类呼出的空气源，从而来完成管壁的震动或者哨片的震动。这款空气压缩机的最高气压50kPa，排气量50L/mm，经过其压缩过的空气源，与人类呼出的空气源类似，气压被调节到了10kPa以下。演奏时，根据需要给机器人下指令，利用减压阀将气压控制在0－5kPa之间来对应各个音调。同时，为了尽可能的模仿人类呼出的空气源，还特地给音乐机器人加上了空气加湿器。这款空气加湿器是通过r超声波加湿器对压缩空气加湿，更好地模仿人类呼出空气源的湿度，以达到最好的演奏效果，毕竟空气源的湿度对音乐的音质有很大的影响[2]。论文网
就目前而言，这两款由日本法政大学研究的管乐器演奏音乐机器人已经能够达到很好的演奏效果。尤其是其中的萨克斯管演奏机器人，已经能够演奏出很好的音色。值得一提的是，它演奏的音域也大致能吹奏出全音域，与人类演奏不相上下，甚至能达到如下的情况：
1）自动独立准确调音，并让调音的误差控制到±10音程里；
2）独立的对乐谱进行忠实演奏；
3）舌头能够达到每秒10次以上的震动速率；
4）能够演奏出16分音符的效果；
5）能够试奏从未见过的乐谱；
6）未来尚有待继续开发的功能有：
7）能够更流畅的控制音调的高低、音色的饱满程度和音域范围；
8）能够模拟人类感情，更流畅地表现音乐强弱，把握乐曲主治，提高音乐表现力。
（2）小号自动演奏机器人
小号是铜管演奏乐器，靠呼出的空气一起管体振动，铜管的材质、空气源的气压对演奏效果有较大的影响。所以，对铜管演奏乐器小号上人造唇的材质要求比较高。
人造嘴唇包括了上下唇和空气压缩机等控制系统。其中电磁驱动的手指控制机构，是指一个平行的联动杠杆构造，能够实现模拟人类手指指尖来操控，精确度能够达到15mm。小号自动铜管演奏机器人在演奏时，一样要通过操控簧片来控制人造唇，并且带有空气压缩器以及加湿器，来使演奏效果达到与人类相似，这一点和萨克斯自动演奏机器人相仿[3]。
为了更好地控制人造嘴唇的松紧来达到能模仿人类嘴唇的效果，提出了采用簧片的压力调节器来操控张力系统，从而能够更加准确地做控制人造嘴唇上的拉线张力。除此之外，为了能够在一定范围内更好地控制音调，人造嘴唇的设计还加上了气流阀门的开关系统，这样能够更加方便快捷地调节空气源的流速，把控好流速变化。众所周知，平时人类在演奏时，嘴唇的控制极大影响了演奏效果的好坏，而人造嘴唇的状态特别难以控制这一点，尤其是小号自动演奏机器人上的人造嘴唇的稳定性。因此，对小号演奏音乐机器人的议论众说纷纭[4]。但就目前而言，小号演奏音乐机器人已经能够演奏一个半的八度音程，相对于之前已经达到了一个高度。至于未来发展状况，研究人员表示准备后增加八度音程来实现逼真的演奏效果，而当这一点达到时，演奏效果将与真人演奏没有多大差别。
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